Mavzu: issiqxonalar tizimida geotermal

O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O’RTA
MAXSUS TA’LIM VAZIRLIGI
QARSHI MUHANDISLIK-IQTISODIYOT INSTITUTI


MUSTAQIL ISH

MAVZU: ISSIQXONALAR TIZIMIDA GEOTERMAL

ENERGIYA RESURSLARIDAN FOYDALANISH.

Bajardi:___________________ Jo’rayev B.

Qabul qildi:_________________Raxmatov O.
Qarshi-2022.
Mundarija
1. Kirish……………………………………………………..
2. Energetik resurslar…….………………………………………….
3. Geotermal energiya manbalari……………………………….
4. Toza energiyani axtarish va energiyani tejash usullari……………
5. Xulosa……………………………………………………………...
6. Foydalanilgan adabiyotlar ro’yxati………………………………...

Kirish.

Insoniyat paydo bo’lgandan buyon tabiatdagi tabiiy energiya manbalari bo’lmish quyoshni, shamolni, suv manbalarini va boshqalarni kuzatib kelgan. Ularga sig‘inib, ba’zilarini, masalan, quyoshni, olovni xudo o'rnida ko'rganlar, ulardan foydalanish yo’llarini axtarganlar. Turar joylarni quyoshga qaratib qurish, quyosh nurida suv isitish, shamolda xirmon sovirish, shamol va suv tegirmonlari qurib ulardan foydalanish va boshqalar shular jumlasidandir. Mamlakatimizda birinchi bo’lib qaytalanuvchi energiya manbalaridan biri bo’lgan suv energiyasidan foydalanish 1926-yili qurilgan Bo‘zsuv gidroelektrostansiyasini ishga tushirishdan boshlandi . 1987- yilda esa 3 000°C dan ortiq issiqlik to'playdigan dunyoda eng katta quyosh pechi ishga tushirildi , Hozirgi kunda mamlakatimizning Samarqand viloyatida 400 gektar maydonga quvvati 100 000 MW ga teng quyosh elektrostansiyasi uchun Osiyo taraqqiyot bankining investitsiyalari kiritildi va qurilish ishlari boshlab yuborildi. Kichik quvvatli quyosh energetik qurilmalaridan respublikamizning barcha burchaklarida foydalanilmoqda. Shamol energiyasidan foydalanish nazariyasi va usullari 1950-yillarda ishlab chiqilgan bo’lib, Respublikamizda birinchi shamol energetik qurilmalaridan 1983-yilda Navoiy viloyati Tomdi tumani chorvadorlari foydalana boshlashdi. Chorva mollarining go‘ngi, qishloq xo‘jalik mahsulotlarining qoldiqlari hisobiga biogaz ishlab chiqarish va undan foydalanish esa 1987-yillardan boshlab amalga oshirila boshladi , Mamlakatimizda noana’naviy va qayta tiklanuvchi energiya manbalariga qiziqish va ulardan foydalanish misli ko'rilmagan tusda o'ziga xos ravishda tobora ommalashib bormoqda. Noana’naviy va qayla tiklanuvchi energiya manbalariga energetik obyektlar qurish va ulardan foydalanish uchun chet el va xalqaro banklarning investitsiyalari kirib kelmoqda. Noana’naviy va qayta tiklanuvchi energiya manbalaridan foydalanish to‘g‘risida Prezidentimizning 1995-yil 28-dekabrdagi 476- sonli «O’zbekiston Respublikasida kichik gidroenergetikani rivojlantirish haqida»gi, 2001-yil 22-fevralda «Energetikada iqtisodiy islohotlarni chuqurlashtirish to‘g‘risida»gi, 2013-yil 1-martdagi «Muqobil energiya manbalarini yanada rivojlantirish chora-tadbirlari to‘g‘risida»gi farmonlari qabul qilindi. "Қайта тикланувчи энергия манбалариданфойдалаништўғрисида" ги 21.05.2019 й. ЎРҚ-539-сон ЎзбекистонРеспубликасинингқонуни
«Энергияданоқилона фойдалаништўғрисида»ги ЎзбекистонРеспубликасиқонунига ўзгартишвақўшимчалар киритишҳақида"ги 2020 йил 14 июлдаги ЎРҚ-628-сонли ЎзбекистонРеспубликасининг Қонуни.

Dunyo mamlakatlarida elektr energiyasi ishlab chiqarish bir xil emas. Elekt renergiyasi ishlab chiqarish qarab chiqilayotgan mamlakatdagi energetik resurslar organik yoqilg‘ilar (neft mahsulotlari, ko‘mir, gaz va boshqalar), gidroenergetik zahiralar, atom elektrostansiyalarini harakatga keltiruvchi xomashyolar, daryo, dengiz va okeanlar bilan chegaradoshligi hamda boshqa omillarga bog’liqdir. Elektr energiyasi ishlab chiqarish bo‘yicha yer yuzi mamlakatlari quyidagicha joylashgan: Janubiy Amerika; G ‘arbiy Yevropa; Osiyo; MDH mamlakatlari; Lotin Amerikasi; Afrika; Avstraliya. Iqtisodiy rivojlangan mamlakatlarda umumiy elektr energiyasining 80% ishlab chiqiarilayotgani holda, rivojlanayotgan mamlakatlarda bu 20% ni tashkil qiladi. Elektr energiyasi ishlab chiqarish bo‘yicha AQSh, Rossiya, Yaponiya, Xitoy, Germaniya, Kanada, Fransiya, Angliya, Ukraina va Hindiston mamlakatlari yetakchi o‘rinlarni egallaydilar. Dunyoda elektr energiyasi ishlab chiqarish quyidagicha amalga oshiriladi: issiqlik elektrostansiyalarida(IES) - 63%, GESlarda - 20%, AESlarda - 17%. Ammo mamlakatlardagi energoresurslarning turi va miqdoriga qarab elektr energiyasi ishlab chiqariladi. Masalan, Lotin Amerikasida 75% elektr energiyasi GESlar yordamida ishlab chiqariladi. G‘arbiy Yevropa va Janubiy Amerikada AESlar yordamida elektr energiyasi ishlab chiqarish dunyodagi o'rtacha miqdordan yuqoriroq. Elektr energiyasi ishlab chiqaruvchi energetik resurslar hamda elektrostansiyalar bo‘yicha dunyo mamlakatlarini 4 guruhga bo’lish mumkin. Ko‘mir, mazut va tabiiy gaz yordamida ishlovchi issiqlik elektrostansiyalari bilan ko‘p miqdorda elektr energiyasi ishlab chiqaruvchi birinchi guruh mamlakatlariga AQSh, ko‘pchilik G'arbiy Yevropa mamlakatlari va Rossiyani kiritish mumkin. Mamlakatda foydalaniladigan barcha elektr energiyasini issiqlik elektrostansiyalarida ishlab chiqariluvchi ikkinchi guruhga Xitoy, Polsha, Avstraliya (yoqilg‘i sifatida asosan ko'mirdan foydalanadi), Meksika, Gollandiya va Ruminiya mamlakatlari kiradi. Uchinchi guruhga juda ko‘p miqdorda GESlar bilan elektr energiyasi ishlab chiqaruvchi quyidagi mamlakatlar kiritilgan: Norvegiya (99,5%), Braziliya, Paragvay, Gonduras, Peru, Kolumbiya, Shvetsiya, Albaniya, Avstriya, Efiopiya, Keniya, Gabon, Madagaskar, Yangi Zelandiya. Ammo gidroenergetikadan foydalanish bo'yicha Kanada, AQSh, Rossiya va Braziliya mamlakatlari dunyoda yetakchi o‘rinlarni egallaydilar. Hozirgi kunda gidroenergetika rivojlanayotgan mamlakatlarda ham tez rivojlanmoqda. O‘zbekiston Respublikasida ham gidroenergetika yordamida elektr energiyasi ishlab chiqarish tez sur’atlar bilan amalga oshirilmoqda. Atom energetikasidan ko‘p foydalanadigan to‘rtinchi guruh mamlakatlariga Fransiya, Belgiya, Yaponiya va Koreya Respublikasini kiritish mumkin. Dunyo energetikasining yoqilg‘i asoslarini yoqilg‘i sanoatining to‘rt tarmog‘i tashkil qiladi:

Neft sanoati. Hozirgi kunda neft sanoati dunyo yoqilg‘i-energetika sanoatining yetakchi tarmog‘i hisoblanadi. Rivojlanayotgan mamlakatlarda neft zahiralari 86% ni, qazib olish esa 50% ni tashkil qiladi. Eng katta neftga boy rayonlarni Fors qo‘ltig‘i regioni va Rossiya tashkil qiladi. Hozirgi kunda dunyoning 80 mamlakatida neft qazib olinadi. Eng katta neft ishlab chiqaruvchi mamlakatlarga Saudiya Arabistoni, AQSh, Rossiya, Eron, Meksika, Xitoy va Venesuela kiradi. Neft ishlab chiqaruvchi va neft mahsulotlarini iste’mol qiluvchi mamlakatlar o‘rtasida juda katta masofa mavjud. Neft va neft mahsulotlarini bir mamlakatdan ikkinchisiga katta masofalarga yetkazib berish uchun katta diametrli sifatli po’latdan tayyorlangan quvurlar qo‘llaniladi.
Gaz sanoati. Gaz sanoati o‘tgan asrning 50-yillaridan rivojlana boshladi. Dunyo bo‘yicha gaz iste’mol qilish umumiy iste’mol qilinadigan energetik resurslarning 20% i ni tashkil qilib, neft va toshko‘mirdan so‘ng 3-o‘rinni egallaydi. Ekologik jihatdan gaz eng toza energiya resursi hisoblanadi. Tabiiy gaz zahiralari bo‘yicha MDH mamlakatlari, Osiyo, Rossiya va Eron yetakchi o‘rinlarni egallaydilar. Dunyo bo‘yicha gaz qazib olish yildan-yilga oshib bormoqda. Hozirgi kunda qazib olinadigan gazning hajmi 4,0 trln. m3 ga yetib qoldi. Gaz ishlab chiqarish bo‘yicha dunyodagi birinchi o'nlikka Rossiya, AQSh, Kanada, Turkmaniston, Gollandiya, Fransiya, O‘zbekiston, Indoneziya, Jazoir, Saudiya Arabistoni mamlakatlari kiradi. Gaz yoqilg'isi asosan G'arbiy Yevropa, Yaponiya va AQSh mamlakatlariga eksport qilinadi.
Toshko‘mir sanoati. Toshko'mir sanoatining energetika sohasidagi o‘rni kamayib borishiga qaramasdan hozirgi kunda ushbu sanoat dunyo energetikasida yetakchi o'rinlarni egallaydi. Neft va gaz sanoatiga qaraganda toshko'mir sanoati zahiralar bilan yaxshi ta’minlangan. Ekspertlarning fikriga ko'ra, yaqin o‘n yillikda elektrostansiyalarning yoqilg‘iga bo‘lgan talabining 40% i toshko'mir sanoati bilan qondiriladi. Bu kabi o‘zgarishning asosiy sabablaridan biri, toza ko‘mir qazib olish va foydalanish texnologiyasining mukammallashtirilganligi tufayli elektrostansiyalarning atrof-muhitga chiqarayotgan zararli chiqindi gazlarning kamaytirilganligidir. Toshko‘mirning dunyodagi zahiralari 1,2 trln. tonnuni tashkil qiladi. Uning 66% i AQSh, MDH mamlakatlari, Fransiya, Germaniya vn Avstraliya kabi iqtisodiy rivojlangan mamlakatlarda joylashgan. Ko'mir qazib chiqarish bo‘yicha Xitoy, AQSh, Rossiya, Polsha, Hindiston, Avstraliya, Germaniya, Shimoliy Afrika Respublikasi, Ukraina va Qozog‘iston mamlakatlari dunyoda yetakchi o'rinlarni egallab kelmoqdalar. Neft va gazga qaraganda toshko‘mir atigi 8% eksport qilinadi. Eksport asosan AQSh, Avstraliya va MDH mamlakatlaridan qilinadi. Asosiy import qiladigan mamlakatlar - Yaponiya, Koreya Respublikasi, Italiya, Kanada, Fransiya, Gollandiya, Angliya, Germaniya va Braziliya hisoblanadi.
Atom energetikasi sanoati. Hozirgi kunda yer yuzidagi 30 mamlakatda atom elektrostansiyalari qurilgan bo’lib, ular umumiy iste’mol qilinadigan elektr energiyasining 17% ini ishlab chiqaradi. Yer yuzidagi atom elektrostansiyalarining o‘rnatilgan quvvati 360 GW tashkil qiladi. Dunyodagi rivojlangan mamlakatlar - AQShda 98 GW, Fransiyada 63 GW, Yaponiyada 44 GW, Angliyada 13 GW, Rossiyada 20 GW va Germaniyada 22 GW elektr energiyasi ishlab chiqariladi. Xalqaro MAGATE tashkilotining ma’lumotiga qaraganda AESlar uchun yadro yoqilg‘isi zahiralari hech qanday muammo tug‘dirmaydi. Yadro yoqilgisi xomashyosi - boyitilgan uranning zahiralari dunyodagi barcha AESlarni 3000 yil to‘xtovsiz ishlashiga yetadi. Dunyodagi 50 mamlakatda uran rudasi resurslari mavjud, ammo uni faqatgina 25 mamlakat ishlab chiqaradi. Uran qazib olish bo‘yicha Kanada (yiliga 8500 tonna), Avstraliya (6500 tonna), Namibiya va Nigeriya (har qaysisi 2900 tonnadan) va Rossiya (2600 tonna) mamlakatlari yetakchi o‘rinlarni egallaydilar. Uran xomashyosini qazib olish uchun 1 kg ga 40 dollar xarajat qilinadigan dunyo zahiralari 1,32 mln. tonnani tashkil qilsa, 1 kg ga 130 dollar xarajat qilinadigan zahiralar 4 mln. tonnani tashkil qiladi. Dunyodagi barcha AESlarning ishlashi uchun 64 ming tonna uran talab qilinadi.
Geotermal so‘zi grekchadan geo - yer va thermy - issiqlik so‘zlari bo’lib, geotermal energiya - yer issiqligi energiyasi deb ataladi. Yer qa’rida juda katta issiqlik miqdori mavjud. Undan juda arzon va ekologik zararsiz bitmas-tuganmas energiya olish mumkin. Hisoblarga ko‘ra, yer bag‘rida to‘plangan issiqlikdan olinadigan energiya yer yuzidagi hamma organik yoqilg'i zahirasidan olnadigan energiyadan bir necha barobar ko‘p ekan. Ammo bu issiqlik energiyasi faqatgina yer ostidagi qaynoq suvlardan olinadi, xolos. Bu suvlar ikki turga bo’linadi. 1. Termal (issiq) suvlar - ularning temperaturasi 100°C gacha bo’ladi. 2. Paragidrotermal suvlar - ularning temperaturasi 100°C dan ortiq bo’ladi. O’rta Osiyoda temperaturasi 40-200°C atrofida o‘zgaradigan umumiy oqim sarfi 0,55 mln.m3/kun bo’lgan geotermal suvlar zahirasi mavjuddir. Hozirgi vaqtda geotermal suvlardan faqatgina xalq xo‘jaligining kommunal xo‘jaligida (uylarni isitish va issiq suv bilan ta’minlash), parniklarda va davolash maqsadlarida ishlatiladi. Energetika va issiqlik bilan ta’minlashda asosan temperaturasi yuqori va kam mineralizatsiyali suvlar qimmatli hisoblanadi. Chunki mineralizatsiyasi oz bo’lsa, jihozlarning zanglashi va ularning devorlariga tuzlarning o‘tirib qolishi kam bo’ladi. Yer bag‘rida gidrotermal suvlar juda chuqurda (1000 m pastda, iste’mol qilish mumkin bo’lgan suvlardan pastda) joylashadi. Hisoblarga qaraganda har 30-40 m chuqurlikda yer qa’ridagi suvlarning temperaturasi 1°C ga oshar ekan. Ba’zi bir joylarda ular 200-300 m chuqurlikda ham (Kamchatka, Kuril orollarida) joylashishi mumkin. Kam holatlarda ular issiq bug’li buloqlar shaklida ham uchraydi. Kamchatkada 100 dan ortiq yer yuziga chiqib turgan yuqori temperaturali termal suvlar mavjuddir. 1941-yilda geyzerlar vodiysi topildi. Shu vodiydagi Ulkan geyzeri 100°C temperaturadan ortiq bug'li suv aralashmasini 300 m balandlikka otib turadi. Kamchatkadagi manbalar faqat yuqori temperaturasi (170-200°C) bilan emas, balki kichik mineralizatsiyasi (0,6-5,0 g/l) bilan ham ajralib turadi. Dunyodagi geotermal suvlardan olinadigan energiya miqdori 60 000 MW ni tashkil qiladi. 1984-yilda geotermal suvlardan faqatgina 1800 MW energiya olingan, shulardan: Amerika - 500; Italiya - 420; Meksika - 75; Yaponiya - 70. Geotermal suvlardan elektr energiyasi olish, asosan, yer yuzida energetik inqiroz boshlanishi va ekologik toza energiya olish uchun kurash avjiga chiqqandan so‘ng boshlandi. Termik suvlardan foydalanib elektr energiyasi olish qurilmalari xuddi issiqlik elektrostansiyalariga o‘xshash, faqatgina termik elektrostansiyalarida bug‘ qozoni bo'lmaydi xolos, geotermal elektrostansiyalarga yoqilg‘i kerak bo‘lmagani sababli uning ishlashi uchun transportning ham keragi bo’lmaydi. Bugungi kunda dunyodagi geotermal elektrostansiyalarinig umumiy quvvati 107510 MW tashkil qiladi. Geotermal energiyaning sifati, uning temperaturasi, mineralizatsiyasi (quruq qoldiq), umumiy qattiqligi, kislotaligi (pH), gaz tarkibi, gaz bilan to‘yinganligi bo‘yicha baholanadi va quyidagicha klassifikatsiyalanadi. 1. Temperaturasi bo‘yicha geotermal suvlar: kuchsiz termal - 40°C gacha; termal - 40°C + 60°C gacha; yuqori termal - 60°C+100°C gacha; qizib ketgan - 100°C dan yuqori. 2. Mineralizatsiyasi (quruq qoldig‘i) bo‘yicha: ultrachuchuk suvla r - 0,1 g/l gacha; chuchuk suvlar - 0,1 1,0 g/l; kuchsiz sho‘rlangan suvlar - 1,0 + 3,0 g/l; kuchli sho‘rlangan suvlar - 3,0+10,0 g/l; sho‘r suvlar - 10,0 + 35,0 g/l; o‘ta sho'r suvlar - 35,0 g/l dan oshiq. 3. Umumiy qattiqligi bo‘yicha: juda yumshoq - 1,2 mg.ekv//; yumshoq - 1,2+ 2,8 mg.ekv//; o'rtacha yumshoq - 2,8 + 5,7 mg.ekv//; qattiq - 5,7+11,7 mg.ekv//; juda qattiq - 11,7 mg.ekv// dan katta. 4. Kislotaligi (pH) bo‘yicha: juda achchiq - 3,5 gacha; achchiq - 3,5+ 5,5; kam achchiq - 5,5+ 6,8; neytral - 6,8+ 7,2; kam ishqorli - 7,2+ 8,5; ishqorli - 8,5 dan katta. 5. Gaz tarkibi bo‘yicha:oltingugurt vodorodli; oltingugurt vodorodli - karbonat-angidridli; karbonat angidridli; azotli-karbonat angidridli; metanli; azotli - metanli; azotli. 6. Gaz bilan to‘yinganligiga nisbatan: kuchsiz 100 mg/1, o‘rtacha - 100-^-1000 mg/l; yuqori - 1000 mg/l dan ortiq. Yer qa’rining tabiiy issiqligi - geotermal energiya yer qobig'inihg 10 km chuqurligicha masofada yig‘ilgan. Olimlarning taxminiga ko'ra, geotermal energiyaning energiya sig‘imi 137 trln. tonna toshko‘mir yoqilg‘isiga teng bo‘lib, yer qobig‘ida joylashgan barcha energetik resurslarning quvvatiga qaraganda 10 barobardan oshiqroqdir. Hozirgi kunda dunyodagi barcha geotermal elektrostansiyalarning umumiy quvvati boshqa turdagi qaytalanuvchi energiya manbalari elektrostansiyalari quvvatiga qaraganda kichikroqdir. Ammo ba’zibir mamlakatlarda energiyaning bu turi asosiy energetik manbalardan hisoblanadi (Masalan, Islandiya mamlakati). Bundan tashqari, geotermal energiyadan foydalanish yildan yilga ko‘payib bormoqda. Masalan, 1990-yilda geotermal energiyadan olinadigan o‘rnatilgan quvvat miqdori 5000 MW ni tashkil qilgan bo’lsa, bu miqdor 2000-yilda 6000 MW ni, 2008-yilda esa 10 500 MW ni tashkil qildi. Geotermal elektrostansiyalari va ularning ishlash prinsipi Geotermal energiyani topib ishlatish - axtarib topish, unga ishlov berib ma'lum energiya holatiga olib kelish va iste’molchiga sifatli energiya yetkazib berish jarayonidan iboratdir. Geotermal energiyani joylashishi va harakati bo'yicha klassifikatsiyasi. Yer sathidan 50-100 m va undan ortiq chuqurlikda joylashadigan geotermal suvlar favvorali yoki aylanuvchi bo‘lishi mumkin. Favvorali texnologiya hozirgi kunda ko‘p ishlatiladigan turlardan bo‘lib, undagi bosim atmosfera bosimidan bir necha barobar katta bo‘lishi mumkin. O‘z bosimi ostida yoki nasoslar bilan ko‘tarib berilgan favvorali suvlar ishlatib bo‘lingandan so‘ng tashlab yuborilishi kerak. Tarkibida har xil tuzlar va boshqa atrof-muhitga zarar keltiruvchi moddalar borligi tufayli ulardan foydalanish uncha ham maqsadga muvofiq emas. Shuning uchun bu usul uncha qo'llanilmaydi. The Geysers - eng katta geotermal energiya to‘plangan joy AQShning Kaliforniya shtatidan 116 km uzoqlikda joylashgan. Bu yerda joylashgan 18 dona geotermal elektrostansiya 2000 MW quvvat ishlab chiqaradi. Geotermal elektrostansiyalar joylashgan hudud 78 km² ni tashkil qiladi. Ishlab chiqarilayotgan elektr energiyasi Kaliforniya shtatinmg janubida joylashgan iste’molchilarning 60% ehtiyojini qoplaydi. Yer yadrosining temperaturasi 4000 ^oS yaqin. Yadrodagi issiqlik Yer sirtiga asosan issiqlik о‘tkazuvchanlik orqali hamda qisman erigan magma, bug‘ va issiq suvlarning konvektiv oqimlari kо‘rinishda uzatiladi. Yer sirti orqali geotermal issiqlikning о‘rtacha oqimi 30 ^oS/km dan kichik bо‘lgan temperatura gradiyentida 0,06 Vt/m² ga yaqin qiymatni tashkil etadi. Quduqning 10 km ga yaqin bо‘lgan chuqurligidan 300 ^oS gacha temperaturalar farqini olish mumkin. Geotermal energiyaning uzluksiz oqimini tavsiflash uchun jami о‘rtacha 500 Vt/m² ni tashkil etadigan boshqa qayta tiklanadigan energiya manbalari bilan (asosan quyosh energiyasi bilan) taqqoslanganda u 8330 marta kichik bо‘ladi.
Geotermal energiya о‘ziga xos xususiyatlarga ega. Uning termodinamik sifati past, ya’ni issiqlik tashuvchining temperaturasi yoqilg‘i yonish temperaturasidan ancha kichik, sanoatdagi chiqarib tashlanadigan issiqliklarga va okeanning issiqlik energiyasiga teng qiymatli. Geotermal energiyaning issiqligini olish tabiiy gidrotermal sirkulyatsiya, sun’iy о‘ta qizdirish va quruq tog‘ jinslarini sovutish usullari bilan amalga oshiriladi.

Tabiiy gidrotermal sirkulyatsiya bо‘lganda suv chuqur yotuvchi tog‘ jinslaridan о‘tib qiziydi va Yer sirtiga issiq suv, bug‘ yoki bug‘-suv aralashmalari kо‘rinishda chiqadi.